화학 플랜트 기전계 엔지니어 초심자를 위한 원심펌프 기본 가이드

이 글에서는 펌프의 기능과 역할을 설명합니다. 화학 플랜트에서 기전(M&E) 엔지니어를 목표로 하는 신입사원을 위한 내용입니다.

기본적인 내용이지만 단순해 보여서 의외로 놓치기 쉬운 부분입니다.

설비 설계자는 다음 단계로 펌프의 종류(원심펌프, 캔드 펌프, 마그넷 펌프)나 성능 곡선 등에 주목하기 쉽습니다. 유지보수 담당자는 펌프 구조나 기계적 씰 등 부품에 더 집중할 수 있습니다.

하지만 기본을 이해하고, 말로 설명할 수 있을 정도로 숙지하는 것이 가장 중요합니다.

펌프의 기능

펌프의 기본 기능을 먼저 소개합니다.

펌프는 무엇을 위해 사용될까요? 간단히 말하면:

액체를 운반하기 위해 사용합니다.

제조업에서는 보통 고체를 이동시키는 장면을 떠올리기 쉽습니다. 예를 들어 식품 공장의 컨베이어 위 제품이나 크레인으로 이동하는 장비 등이 있습니다. 그러나 펌프는 액체를 이동시키며, 기체는 팬, 블로어, 송풍기를 통해 운송됩니다.

펌프는 액체에 에너지를 주어 고압 상태로 만듭니다.

펌프는 모터의 회전 에너지를 임펠러에 전달합니다. 회전하는 임펠러에 액체가 닿으면 원심력으로 사방으로 퍼지려 합니다. 마치 비 오는 날 우산을 돌리면 물이 튀는 것과 비슷합니다.

임펠러를 케이싱으로 둘러싸면 액체가 탈출할 경로가 제한됩니다. 액체는 압력을 높여 외부로 흐르려 하고, 이로 인해 펌프 출구에서 고압·고속 상태의 액체가 만들어집니다.

대부분의 펌프(99% 이상)는 원심펌프이며, 이 원리를 사용합니다. 다른 종류의 펌프는 원심력을 사용하지 않지만, 여전히 압력을 높이는 목적은 같습니다.

액체 운송에는 펌프 외에도 배관이 필요합니다. 배관은 액체와 기체의 흐름을 제어하는 역할을 합니다.

배관이 없다면, 펌프로 생성한 고압 액체는 공기 중으로 퍼져버립니다. 배관은 흐름 경로를 제한하고 일정한 유량을 유지하며, 압력 손실이 발생합니다. 이는 액체와 기체 특유의 현상입니다.

고체와 달리 액체는 화학 플랜트에서 배관을 통해 안전하고 효율적으로 이동시켜야 합니다.

펌프는 화학 공정에 사용됩니다. 화학 공정은 주로 액체 상태의 화학 반응을 포함하며, 펌프는 액체를 지정된 위치로 보내는 데 필수적입니다.

여러 액체가 혼합되지 않도록 여러 배관이 필요하며, 부식성 또는 인화성 액체를 위해 특수 금속 펌프나 무씰 펌프를 사용할 수 있습니다.

펌프는 공정 외에도 **유틸리티(주로 물)**를 운송하는 데 사용됩니다. 활용 예:

수송량이 크기 때문에 대부분 원심펌프를 사용합니다. 펌프 고장 시 공정 제어가 불안정해지고, 정전 시 펌프가 멈추면 플랜트를 즉시 정지해야 합니다.

펌프는 액체 압력을 높이는 것이 기본이지만, 진공 목적을 위해 압력을 낮추는 데에도 사용될 수 있습니다. 이를 진공펌프라고 합니다.

액체 가압용 펌프가 일반적이지만, 진공펌프도 펌프 범주에 포함됩니다.

본 글에서는 화학 플랜트에서 펌프의 기능과 역할을 설명했습니다. 펌프는 액체를 고압으로 보내 화학 반응과 유틸리티 운송을 가능하게 하며, 배관은 안전하고 효율적인 수송 경로를 제공합니다. 기본 지식을 이해하는 것은 설계, 유지보수, 운전 모두에 매우 중요합니다.